El exitoso desarrollo de "minicerebros" es un gran paso adelante en la ingeniería biomédica y la neurociencia modernas - Foto: AI
En una publicación de la revista Advanced Science , un equipo de investigación de la Universidad Johns Hopkins (EE. UU.) afirmó que estos grupos de células nerviosas mostraron el mismo nivel de actividad que un feto humano de 40 días. Esto abre nuevas perspectivas para el tratamiento de enfermedades neurológicas como el párkinson y el alzhéimer.
Los "cerebros artificiales" cada vez están más cerca de ser una realidad
Estos grupos de células, denominados organoides cerebrales humanos, se cultivan a partir de células madre pluripotentes, capaces de diferenciarse en diferentes regiones del cerebro. No son conscientes, pero pueden realizar funciones básicas como la memoria y el aprendizaje.
En los últimos años, gracias al desarrollo de la tecnología 3D, estos organoides no sólo pueden demostrar actividad bioeléctrica, sino que también pueden controlar robots simples, o incluso "jugar" a videojuegos básicos como el Pong, que en su día se consideró un milagro en el campo de la neurobiología.
Sin embargo, hasta la fecha, la mayoría de los organoides se han creado para simular únicamente una región cerebral específica, como la corteza cerebral, el mesencéfalo o el cerebelo, y aún no han reproducido la forma en que las regiones cerebrales coordinan sus actividades como en la realidad. Si los científicos desean estudiar trastornos del neurodesarrollo o psiquiátricos, necesitan modelos que representen el cerebro humano completo en acción.
Según la investigadora Annie Kathuria, no podemos pedirle a una persona que nos permita observar su cerebro para estudiar el autismo. Sin embargo, los modelos organoides de cerebro completo podrían permitirnos monitorear directamente el proceso de la enfermedad, evaluando así la eficacia de los tratamientos e incluso personalizando los regímenes terapéuticos.
Tras años de experimentación, el equipo de Kathuria se convirtió en uno de los primeros del mundo en desarrollar organoides cerebrales multirregionales (MRBO). Primero, cultivaron neuronas de diferentes regiones del cerebro humano, junto con sus vasos sanguíneos subyacentes, en placas de cultivo separadas. Estas regiones se conectaron mediante una proteína "biosuperpegamento" que permite que los tejidos se conecten e interactúen entre sí.
Como resultado, las regiones cerebrales comenzaron a producir actividad eléctrica sincronizada, formando una red unificada. Cabe destacar que el equipo también observó la aparición inicial de la barrera hematoencefálica, una capa de células que rodea el cerebro y ayuda a controlar qué sustancias pueden entrar en él.
Nuevas oportunidades en el tratamiento de enfermedades neurológicas
Aunque mucho más pequeño que un cerebro humano real, cada MRBO contiene solo entre 6 y 7 millones de neuronas, en comparación con las decenas de miles de millones de un adulto. Sin embargo, con aproximadamente el 80 % de las células características del desarrollo fetal temprano, estos modelos ofrecen oportunidades analíticas sin precedentes.
Según el equipo de Johns Hopkins, la MRBO podría utilizarse para probar fármacos en modelos humanos en lugar de animales. Actualmente, entre el 85 % y el 90 % de los fármacos fracasan en los ensayos clínicos de fase 1, y esa tasa llega al 96 % en el caso de los fármacos para tratar enfermedades neurológicas, en gran medida porque los estudios preclínicos se basan en gran medida en ratones u otros modelos animales.
Pasar a la prueba MRBO puede ayudar a acelerar el progreso y mejorar las tasas de éxito.
"La enfermedad de Alzheimer, el autismo y la esquizofrenia afectan a todo el cerebro, no solo a una zona. Si comprendemos lo que sucede en las primeras etapas del desarrollo cerebral, podríamos encontrar objetivos terapéuticos completamente nuevos", afirmó la investigadora Annie Kathuria.
Los expertos consideran esta investigación un gran avance en la ingeniería biomédica y la neurociencia modernas. A partir de modelos organoides complejos, los científicos pueden avanzar a la etapa de diagnóstico y tratamiento personalizados, donde cada paciente tiene su propio modelo cerebral construido para evaluar con precisión los efectos de los fármacos.
Además, el potencial futuro incluye interfaces cerebro-computadora e incluso una nueva dirección para la inteligencia artificial basada en organoides biológicos.
Fuente: https://tuoitre.vn/dot-pha-nuoi-cay-thanh-cong-nao-nguoi-thu-nho-20250729171444933.htm
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